p Nossa galáxia, a via Láctea, contém pelo menos 100 bilhões de estrelas. Ao longo dos séculos, astrônomos vasculharam os céus, desenvolver uma compreensão completa da vida dessas estrelas, desde sua formação em vastas nebulosas até suas mortes espetaculares. p Mas como nossa galáxia mudou ao longo do tempo? Onde as estrelas que vemos hoje se formaram, e quais deles são irmãos, formados juntos a partir da mesma nuvem de material?

p Para responder a essas perguntas, precisamos realizar a arqueologia galáctica. Para fazer isso, uma ambiciosa pesquisa de observação liderada pela Austrália, chamado Galah, está empreendendo a imensa tarefa de capturar milhões de arco-íris para desvendar a história de nossa galáxia.

p Farinha do mesmo saco

p Quando dividimos a luz de uma estrela em suas cores componentes, o espectro está entrelaçado com linhas escuras. Essas são as impressões digitais reveladoras das várias espécies atômicas e moleculares presentes nas camadas externas da estrela.

p Ao estudar essas linhas, podemos aprender muito sobre a estrela, como a rapidez com que gira, sua temperatura, e de que elementos é feito. Podemos até usá-los para estudar campos magnéticos estelares.

p Em essência, estrelas transformam hidrogênio e hélio em elementos mais pesados. Quando eles morrem, eles devolvem esse material para a galáxia, para ser incorporado na próxima geração de estrelas.

p A maioria das estrelas se forma em aglomerados, grupos de centenas a milhões de estrelas que se formam ao mesmo tempo em uma vasta nebulosa. Cada nebulosa terá uma composição única, semeado pelos estertores da morte da geração anterior de estrelas no passado distante.

p Também sabemos que diferentes tipos de estrelas retornam diferentes elementos para a galáxia no final de suas vidas. Por causa disso, os astrônomos podem usar os padrões elementais das estrelas atuais para explorar os tipos de estrelas que existiam em nossa galáxia no passado.

p Em escalas de tempo de milhões de anos, as estrelas escapam dos aglomerados em que se formaram e migram ao redor do disco da galáxia.

p Se pudermos usar espectros para medir as composições de muitas estrelas, devemos ser capazes de identificar aqueles que são feitos do mesmo material. As origens comuns de estrelas amplamente dispersas são, portanto, reveladas por suas composições correspondentes.

p Isso nos leva a Galah.

p Chocando a ideia para Galah

p A arqueologia galáctica com HERMES (Galah) é um grande projeto de observação usando o telescópio anglo-australiano de 3,9 metros no Siding Spring Observatory. Desde o seu inicio, no final de 2013, a pesquisa coletou mais de 250, 000 espectros, e esse número cresce a cada mês.

p Para tornar possível um projeto tão grande, Galah usa robôs para posicionar cabos de fibra óptica para capturar a luz das estrelas. Isso permite que a equipe de Galah observe cerca de 350 estrelas simultaneamente em uma região do céu quatro vezes o diâmetro da Lua cheia.

p Depois de cerca de uma hora olhando para um grupo de estrelas, Galah segue em frente, varredura campo após campo para construir seu catálogo de espectros estelares. Quando o projeto estiver concluído, mais de um milhão de arco-íris serão capturados, cada um com detalhes requintados.

p Em boa companhia

p Nos últimos anos, assistimos a um boom mundial da arqueologia galáctica. Vários projetos de pesquisa estão em andamento ao redor do mundo, cada um preenchendo um nicho único, e projetos ainda maiores estão planejados para o futuro.

p Embora cada uma dessas pesquisas tenha um objetivo específico, quando reunidos, eles formam um superconjunto científico que é maior do que a soma de suas partes.

p A pesquisa APOGEE estuda estrelas gigantes vermelhas em toda a Via Láctea usando o telescópio Sloan de 3,5 metros nos Estados Unidos.

p Porque ele observa em comprimentos de onda infravermelhos, é a única grande pesquisa que pode perscrutar através da poeira que permeia nossa galáxia. Isso permite que o APOGEE colete dados sobre estrelas em toda a galáxia.

p O disco da nossa galáxia, que contém a grande maioria das estrelas, é cercado por um halo quase esférico que consiste em estrelas antigas. O halo hospeda os misteriosos aglomerados globulares - enxames esféricos de milhões de estrelas compactadas.

p A Pesquisa Gaia-ESO visa todas essas populações e muito mais, usando dois instrumentos diferentes de luz visível no Very Large Telescope de 8 metros no Chile.

p Galah, por contraste, concentra-se principalmente no disco da nossa galáxia, onde reside a maior parte de suas estrelas. Ao obter uma amostra tão grande de espectros estelares, Galah é o complemento perfeito para essas duas pesquisas mais focadas, fornecendo o contexto no qual seus resultados podem ser compreendidos.

p Voando para o futuro com Gaia

p Enquanto Galah e seus colegas pesquisas arqueológicas cultivam o céu noturno, a espaçonave Gaia tem estado ocupada reunindo um diferente, mas complementar, conjunto de dados.

p Lançado em 2013 em uma missão inicial de cinco anos, Gaia está continuamente vasculhando o céu, observando repetidamente mais de um bilhão de estrelas, medindo suas posições com precisão sem precedentes.

p Ao observar a mesma estrela várias vezes, Gaia pode determinar como ela se move no céu, dando-nos uma medição incrivelmente precisa da distância da estrela da Terra. Gaia também revela a cinemática das estrelas - como elas se movem em relação umas às outras através de nossa galáxia.

p Mesmo por conta própria, Os dados de Gaia serão um recurso incrível. Mas quando combinado com os dados obtidos por Galah e seus irmãos, ele se torna muito mais poderoso. Gaia fornecerá a distância para, e o movimento preciso de, um grande número de estrelas que também terão sido pesquisadas por Galah.

p Nossos primeiros passos

p O primeiro lançamento público de dados de Gaia no início deste ano incluiu posições precisas do céu e brilhos para mais de um bilhão de estrelas e quasares. Mais importante para o nosso trabalho, também incluiu as distâncias e movimentos espaciais de 2 milhões de estrelas que haviam sido visadas por missões espaciais anteriores.

p Para coordenar com Gaia, Galah também disponibilizou um subconjunto de seus dados publicamente, incluindo dados de 9, 860 estrelas. Destes, 7, 894 estão no subconjunto especial lançado pela equipe Gaia, e, portanto, têm distâncias precisamente conhecidas.

p A combinação desses conjuntos de dados permitirá que a equipe de Galah investigue não apenas quais estrelas se formaram juntas, mas para examinar se eles ainda seguem caminhos semelhantes ao redor da galáxia.

p Conforme a missão Gaia continua, ele fornecerá distâncias precisas e movimentos espaciais para cada estrela no catálogo Galah. Ao juntar os dados de Gaia aos nossos, vamos pintar uma imagem muito mais detalhada do passado de nossa galáxia, presente e futuro do que nunca. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.